Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 374257 Absperrklappe Das Hauptpatent betrifft eine Absperrklappe, wo bei in dem Gehäuse ein elastischer Dichtungsring vor gesehen ist. Kennzeichnend für das Hauptpatent ist, dass der Dichtungsring in dem Gehäuse fest einge spannt ist und auf Grund seiner eigenen Elastizität an der beweglichen Klappe in deren Schliessstellung anliegt.
Wie in dem Hauptpatent im einzelnen ausgeführt ist, dichtet eine derartig ausgebildete Absperrklappe unabhängig vom Druck sehr gut ab, wobei in den ab dichtenden Teilen auch bei häufigem Öffnen und Schliessen nur geringe Abnützungserscheinungen auf treten.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung des Dichtungsringes bei einer Absperr klappe gemäss dem Patentanspruch des Hauptpaten tes.
Die Absperrklappe gemäss der vorliegenden Er findung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dich tungsring im Querschnitt S-förmig ist.
Der Dichtungsring gemäss der vorliegenden Er findung zeichnet sich durch eine ausserordentlich gute Abdichtung, eine sehr einfache Konstruktion und durch minimale Abnützung auch bei häufigem Öffnen und Schliessen aus.
Die Erfindung soll anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert werden, wo bei darstellen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Absperr klappe, Fig. 2 einen Teil dieses Längsschnittes in grösse rem Massstab und Fig.3 eine Absperrklappe mit gegenüber der Flussrichtung schräg liegendem Abdichtungsring.
Die in Fig. 1 gezeigte Absperrklappe besteht aus einem Gehäuse 1 mit zwei Anschlussflanschen 2 und 3. In dem Gehäuse 1 ist die Klappe 4 drehbar be- festigt. Sie ist beispielsweise an einer Achse 5 be festigt, die sich durch das Gehäuse erstreckt und von aussen beispielsweise mittels eines Hebels oder über ein Schneckengetriebe gedreht werden kann. In das Gehäuse ist eine ringförmige Ausnehmung 6 einge schnitten, in der sich ein Dichtungsring 7 befindet sowie ein Klemmring 8 zur Befestigung dieses Dich tungsringes.
Wie mehr im einzelnen aus Fig.2 entnommen werden kann, ist der Dichtungsring im Querschnitt S-förmig. Der Querschnitt dieses Dichtungsringes 7 besteht aus einem radial aussen liegenden Schenkel 10, einem radial innen liegenden Schenkel 11 und einem Mittelschenkel 12. Die Schenkel<B>10'</B> und 12 sind durch ein gekrümmtes Teil 13 und die Schen kel 11 und 12 durch ein gekrümmtes Teil 14 mit einander verbunden. Die Schenkel 10, 11 und 12 verlaufen im wesentlichen parallel zu der Strömungs richtung, die durch den Pfeil 15 veranschaulicht ist.
Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der ra dial innen liegende Schenkel 11 des Querschnittes des Dichtungsringes etwas länger als der Mittelschen kel 12. In dem Klemmring 8 ist eine Ausnehmung 16 vorgesehen, die eine Schulter 17 bildet, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurch messer des äusseren Schenkels 10 des Dichtungsrin ges ist.
Vor dem Einsetzen des Dichtungsringes 7 und des Klemmringes 8 in das Gehäuse 1 wird der Dich tungsring mit dem Aussenschenkel 10 auf die Schul ter 17 aufgesetzt und so weit aufgeschoben, bis der gekrümmte Teil 14 an den Klemmring anliegt. Nun wird der Ring eingeschraubt, bis der gekrümmte Teil 13 des Dichtungsringes an der radialen Fläche der Ausnehmung 6 des Gehäuses 1 anliegt. Der Klemmring 8 wird nun so fest angezogen, dass der Raum oberhalb des Schenkels 10 gegen die in der Darstellung linke Seite der Klappe 4 und der Raum zwischen den Schenkeln 10 und 12 gegen die rechte Seite der Klappe 4 weitgehend abgedichtet ist.
Die dichtende Aussenfläche der Klappe 4 liegt auf einer Kugel, deren Mittelpunkt in der Achse 5 liegt. Der Schnitt durch diese Kugel ist in Fig. 2 mit dem Kreis 19 gestrichelt eingezeichnet, der auch die Be wegung der Klappe 4 beim Öffnen und Schliessen kennzeichnet. An der Innenseite des Schenkels 11 des Dichtungsringes 7 ist eine Erhebung 20 vorge sehen, die die Abdichtungsfläche 21 bildet. Die Flä che 21 erscheint im Schnitt als Tangente an den Kreisbogen 19. Der Schenkel 11 des Dichtungsrin ges liegt auf Grund seiner eigenen Elastizität in der Schliessstellung der Klappe mit geringem Druck an dieser an.
Wie aus Fig.2 ersehen werden kann, ist der Raum zwischen dem Mittelschenkel und dem in ra dialer Richtung innenliegenden Schenkel 11 des Dich tungsringes 7 gegenüber dem Raum auf der linken Seite der Klappe 4 nicht abgeschlossen. Wie aus der Richtung des Pfeiles 15 zu ersehen ist, herrscht in Schliessstellung auf dieser Seite der Klappe der grössere Druck. Das Druckmedium gelangt somit auch in den Raum zwischen den Schenkeln 11 und 12, wodurch der Schenkel 11 gegen die Klappe 4 gedrückt wird. Hierdurch wird der Dichtungsdruck in so starkem Masse erhöht, dass das Medium nicht in den Raum rechts von der Klappe 4 gelangen kann. Der Dichtungsdruck erhöht sich somit in Abhängig keit von dem Druck des Mediums auf der linken Seite der Klappe 4.
Der Dichtungsring 7 muss eine gewisse Elastizi tät besitzen; er besteht vorzugsweise aus einem nicht rostenden Stahl, kann jedoch auch aus anderem Ma terialbestehen, beispielsweise aus gesintertem Material mit mit Polytetrafluoräthylen behandelter Oberflä che. Die Verwendung von nicht rostendem Stahl hat den Vorteil, dass eine gute Arbeitsweise der Klappe bis zu Temperaturen von 750 C gewährleistet ist. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, verbleibt ober halb des Schenkels 10 ein freier Raum. Dieser Raum ermöglicht eine gewisse thermische Ausdehnung des Dichtungsringes, wenn die Absperrklappe für Me dien von hohen Temperaturen verwendet wird. Bei einer Erwärmung kann der Ring somit seine Lage in hinreichendem Masse verändern.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem der Abdichtungsring gegenüber der Strö mungsrichtung bei geöffneter Klappe geneigt ist. Das Gehäuse besteht hier aus zwei Teilen 25 und 26, die durch Bolzen 27 miteinander verschraubt sind. An der Verbindungsstelle der beiden Gehäuseteile ist eine ringförmige Ausnehmung 28 vorgesehen, die der Aus- nehmung 6 bei dem Beispiel der Fig. 2 entspricht.
Soweit die Befestigung des hier mit 29 gezeichneten Dichtungsringes betroffen ist, entspricht das Gehäuse 25 dem Gehäuse 1 in Fig. 2 und das Gehäuse 26 dem Klemmring 8 in Fig.2. Aus Fig.3 ist somit zu ersehen, dass der im Querschnitt S-förmige Abdich tungsring auch bei den Absperrklappen verwendet werden kann, bei denen die Klappe in der Schliess stellung geneigt ist.
Es sei abschliessend darauf hingewiesen, dass die anhand von Fig. 2 erläuterte Form des Querschnittes des Dichtungsringes ohne weiteres abgewandelt wer den kann, ohne dass die Funktionsfähigkeit beein trächtigt wird. So können beispielsweise die Schenkel geneigt sein. Ferner muss der Mittelschenkel nicht notwendigerweise vorgesehen sein, vielmehr können die gekrümmten Teile 13 und 14 direkt ineinander übergehen.
Additional patent to the main patent No. 374257 Butterfly valve The main patent relates to a butterfly valve, where an elastic sealing ring is seen in front of the housing. A characteristic of the main patent is that the sealing ring is firmly clamped in the housing and, due to its own elasticity, rests against the movable flap in its closed position.
As detailed in the main patent, a butterfly valve designed in this way seals very well regardless of the pressure, with only slight signs of wear and tear occurring in the sealing parts, even with frequent opening and closing.
The present invention relates to a special design of the sealing ring in a shut-off valve according to the patent claim of the main patent.
The butterfly valve according to the present invention is characterized in that the sealing ring is S-shaped in cross section.
The sealing ring according to the present invention is characterized by an extremely good seal, a very simple construction and minimal wear and tear, even with frequent opening and closing.
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, for example, where: Fig. 1 is a longitudinal section through a shut-off valve, Fig. 2 is a part of this longitudinal section on a larger scale and Fig. 3 is a shut-off valve with an oblique sealing ring opposite the flow direction .
The shut-off valve shown in FIG. 1 consists of a housing 1 with two connecting flanges 2 and 3. The valve 4 is rotatably fastened in the housing 1. It is for example fastened to an axis 5 which extends through the housing and can be rotated from the outside, for example by means of a lever or a worm gear. In the housing, an annular recess 6 is cut, in which there is a sealing ring 7 and a clamping ring 8 for fastening this up device ring.
As can be seen in more detail from FIG. 2, the sealing ring is S-shaped in cross section. The cross section of this sealing ring 7 consists of a radially outer leg 10, a radially inner leg 11 and a middle leg 12. The legs 10 'and 12 are through a curved part 13 and the legs 11 and 12 connected to one another by a curved part 14. The legs 10, 11 and 12 extend essentially parallel to the flow direction, which is illustrated by the arrow 15.
As can be seen from the drawing, the ra dial inner leg 11 of the cross section of the sealing ring is slightly longer than the middle's angle 12. In the clamping ring 8, a recess 16 is provided which forms a shoulder 17, the diameter of which is substantially equal to that Inner diameter of the outer leg 10 of the sealing ring is total.
Before inserting the sealing ring 7 and the clamping ring 8 in the housing 1, the up device ring with the outer leg 10 is placed on the school ter 17 and pushed on until the curved part 14 rests against the clamping ring. The ring is now screwed in until the curved part 13 of the sealing ring rests against the radial surface of the recess 6 of the housing 1. The clamping ring 8 is now tightened so tightly that the space above the leg 10 is largely sealed off from the left side of the flap 4 in the illustration and the space between the legs 10 and 12 is largely sealed off from the right side of the flap 4.
The sealing outer surface of the flap 4 lies on a sphere, the center of which lies in the axis 5. The section through this ball is shown in dashed lines in Fig. 2 with the circle 19, which also indicates the movement of the flap 4 when opening and closing. On the inside of the leg 11 of the sealing ring 7, a survey 20 is provided, which forms the sealing surface 21. The surface 21 appears in section as a tangent to the circular arc 19. The leg 11 of the sealing ring is due to its own elasticity in the closed position of the flap with little pressure on this.
As can be seen from Figure 2, the space between the middle leg and the inner leg 11 of the up ring 7 in ra dialer direction compared to the space on the left side of the flap 4 is not completed. As can be seen from the direction of arrow 15, there is greater pressure in the closed position on this side of the flap. The pressure medium thus also reaches the space between the legs 11 and 12, whereby the leg 11 is pressed against the flap 4. This increases the sealing pressure so much that the medium cannot get into the space to the right of the flap 4. The sealing pressure thus increases as a function of the pressure of the medium on the left side of the flap 4.
The sealing ring 7 must have a certain Elastizi ity; it is preferably made of a stainless steel, but can also consist of other material, for example of sintered material with a surface treated with polytetrafluoroethylene. The use of stainless steel has the advantage that the damper works well up to temperatures of 750 C. As can be seen from the drawing, a free space remains above half of the leg 10. This space allows a certain thermal expansion of the sealing ring when the butterfly valve is used for media at high temperatures. When heated, the ring can change its position to a sufficient extent.
Fig. 3 shows a further embodiment in which the sealing ring is inclined with respect to the direction of flow Strö when the flap is open. The housing here consists of two parts 25 and 26 which are screwed together by bolts 27. At the junction of the two housing parts, an annular recess 28 is provided, which corresponds to the recess 6 in the example of FIG.
As far as the fastening of the sealing ring shown here with 29 is concerned, the housing 25 corresponds to the housing 1 in FIG. 2 and the housing 26 corresponds to the clamping ring 8 in FIG. From FIG. 3 it can thus be seen that the sealing ring, which is S-shaped in cross section, can also be used with butterfly valves in which the valve is inclined in the closed position.
Finally, it should be noted that the shape of the cross-section of the sealing ring explained with reference to FIG. 2 can be modified without further ado without affecting the functionality. For example, the legs can be inclined. Furthermore, the middle limb does not necessarily have to be provided, rather the curved parts 13 and 14 can merge directly into one another.